希尔排序1

1.简单插入排序存在的问题

数组 arr = {2,3,4,5,6,1} 这时需要插入的数 1(最小)

结论: 当需要插入的数是较小的数时，后移的次数明显增多，对效率有影响.

2.希尔排序介绍

希尔排序也是一种插入排序，它是简单插入排序经过改进之后的更有效的版本，也称为缩小增量排序。

3.希尔排序基本思想

希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止。

4.希尔排序图解

注意是向下取整。

5.交换法

import java.util.Arrays;

public class ShellSort {

	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {8,9,1,7,2,3,5,4,6,0};
		shellSort(arr);

	}
	
	
	//使用逐步推到的方式
	// 交换法
	public static void shellSort(int[] arr){
		
		int temp = 0;
		int count = 0;
		// 根据前面的逐步分析，使用循环处理
		for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
			for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
				// 遍历各组中所有的元素（共gap组，每组有个元素），步长为gap
				for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {
					// 如果当前元素大于加上步长之后的那个元素，说明前面的数字大，需要交换
					if (arr[j] > arr[j + gap]) {
						temp = arr[j];
						arr[j] = arr[j + gap];
						arr[j + gap] = temp;
					}
				}
			}
			System.out.println("希尔排序第" + (++count) + "轮后" + Arrays.toString(arr));
		}

		/*
		
		// 希尔排序的第一轮排序
		// 因为第一轮排序是将10个数据分成5组
		for(int i = 5; i < arr.length; i++) {
			// 遍历各组中所有的元素（共5组，每组有2个元素），步长为5
			for(int j = i - 5; j >= 0; j -= 5){
				// 如果当前元素大于加上步长之后的那个元素，说明前面的数字大，需要交换
				if (arr[j] > arr[j + 5]) {
					temp = arr[j];
					arr[j] = arr[j + 5];
					arr[j + 5] = temp;					
				}				
			}			
		}
		System.out.println("希尔排序1轮后=" + Arrays.toString(arr));
		
		// 希尔排序的第2轮排序
		// 因为第2轮排序是将10个数据分成5/2 = 2 组
		for (int i = 2; i < arr.length; i++) {
			// 遍历各组中所有的元素（共5组，每组有2个元素），步长为2
			for (int j = i - 2; j >= 0; j -= 2) {
				// 如果当前元素大于加上步长之后的那个元素，说明前面的数字大，需要交换
				if (arr[j] > arr[j + 2]) {
					temp = arr[j];
					arr[j] = arr[j + 2];
					arr[j + 2] = temp;
				}
			}
		}
		System.out.println("希尔排序2轮后=" + Arrays.toString(arr));
		
		
		// 希尔排序的第3轮排序
		// 因为第3轮排序是将10个数据分成5/2 / 2 = 1  组
		for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
			// 遍历各组中所有的元素（共5组，每组有2个元素），步长为2
			for (int j = i - 1; j >= 0; j -= 1) {
				// 如果当前元素大于加上步长之后的那个元素，说明前面的数字大，需要交换
				if (arr[j] > arr[j + 1]) {
					temp = arr[j];
					arr[j] = arr[j + 1];
					arr[j + 1] = temp;
				}
			}
		}
		System.out.println("希尔排序3轮后=" + Arrays.toString(arr));
		
		*/

	}
	
}

6.移动法

// 对交换式的希尔排序进行优化->移位法
	public static void shellSort2(int[] arr) {
		int temp2 = 0;
		int count2 = 0;
		
		// 增量gap,并逐步的缩小增量，5 2 1 0
		for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
			// 从第gap个元素开始逐个对其所在的组进行直接插入排序
			for(int i = gap; i < arr.length; i++){
				// 先保存带插入的下标
				int j = i;
				temp2 = arr[j];
				if (arr[j] < arr[j - gap]) {
					while(j - gap >= 0 && temp2 < arr[j - gap]){
						//移动
						arr[j] = arr[j - gap];
						j -= gap;
					}
					//当退出while后，就给temp找到插入的位置
					arr[j] = temp2;
				}
				
			}
			System.out.println("希尔排序第" + (++count2) + "轮后" + Arrays.toString(arr));
		}